專利名稱：復(fù)合轉(zhuǎn)子開繞組無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合轉(zhuǎn)子開繞組無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)直接功率控制系統(tǒng)及其專用的復(fù)合轉(zhuǎn)子開繞組無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
近年來，無刷雙饋發(fā)電機(jī)以其無刷可靠、便于實(shí)現(xiàn)變速恒頻和低速直驅(qū)、所需變流器容量小、成本低等優(yōu)勢(shì)，在大型風(fēng)電機(jī)組和海上風(fēng)電領(lǐng)域中得到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者越來越廣泛的關(guān)注，具有廣闊的應(yīng)用前景。但它尚未得到大量推廣應(yīng)用，其主要技術(shù)問題有兩方面(1)目前無刷雙饋發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式(基本類型有特殊籠型轉(zhuǎn)子或齒諧波繞線轉(zhuǎn)子，以及磁阻式轉(zhuǎn)子)對(duì)定子兩套繞組的耦合能力不強(qiáng)，且調(diào)制出的諧波磁場(chǎng)較大，影響發(fā)電機(jī)的功率密度、出力和性能指標(biāo)。(2)由于無刷雙饋發(fā)電機(jī)的定子鐵心上嵌有兩套極數(shù)不同的繞組，其內(nèi)部電磁關(guān)系極為復(fù)雜，因此如何對(duì)其進(jìn)行有效的勵(lì)磁控制已成為亟待解決的難點(diǎn)和熱點(diǎn)問題，尤其是風(fēng)電機(jī)組的最大功率跟蹤問題，以提高發(fā)電效率。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率控制主要采用磁場(chǎng)定向的矢量變換控制技術(shù)和直接轉(zhuǎn)矩控制方法。但是，基于矢量控制的方法需要進(jìn)行坐標(biāo)變換，計(jì)算量大，且易受發(fā)電機(jī)參數(shù)變化的影響，使得系統(tǒng)的魯棒性大大降低。而直接轉(zhuǎn)矩控制方法的計(jì)算量也較大，需要采用高速處理器，因而其成本較高；此外，磁鏈觀測(cè)器對(duì)發(fā)電機(jī)參數(shù)變化或不能準(zhǔn)確辨識(shí)較為敏感，尤其在控制繞組側(cè)勵(lì)磁電流頻率較低的情況下，這將導(dǎo)致控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性變差。因此，迫切需要尋找一種具有新型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的高性能無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其勵(lì)磁控制方法。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種復(fù)合轉(zhuǎn)子開繞組無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及方法，其目的是解決以往的方式所存在的系統(tǒng)魯棒性低、成本高和磁鏈觀測(cè)器對(duì)參數(shù)敏感導(dǎo)致控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)性差的問題。本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案復(fù)合轉(zhuǎn)子開繞組無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)主要包括風(fēng)力機(jī)、無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)、雙向PWM變頻器及中央處理器；風(fēng)力機(jī)通過增速箱連接至無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)，無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)一方面連接至雙向PWM變頻器，另一方面通過并網(wǎng)開關(guān)連接至變壓器，再一方面依次通過電壓電流信號(hào)檢測(cè)單元及輸入量單元連接至中央處理器；雙向PWM變頻器通過濾波器連接至變壓器，變壓器接至電網(wǎng)。中央處理器上還連接有中央監(jiān)控系統(tǒng)和人機(jī)界面。雙向PWM變頻器采用雙端供電式級(jí)聯(lián)型多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所述雙向PWM變頻器采用雙端供電式級(jí)聯(lián)型多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí)無刷雙饋發(fā)電機(jī)控制繞組開繞組兩端分別由兩個(gè)多電平逆變器直接供電，形成一種級(jí)聯(lián)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括定子、轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸，所述定子上嵌放兩套極數(shù)不同的繞組，即功率繞組和控制繞組，極數(shù)分別為2/7p和2凡，控制繞組端設(shè)計(jì)為開繞組結(jié)構(gòu)；所述轉(zhuǎn)子采用(2/7p+2/7。)極徑向疊片磁障和短路籠條復(fù)合式新型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子疊片沿徑向疊壓，轉(zhuǎn)子凸極中心線處放置導(dǎo)電籠條，導(dǎo)電籠條的兩端用導(dǎo)電圓環(huán)壓緊以實(shí)現(xiàn)短路連接，形成短路籠條；所述轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)子之間安裝有鋼套，鋼套通過轉(zhuǎn)軸上的定位銷與轉(zhuǎn)軸固定在一起。功率繞組通過并網(wǎng)開關(guān)及變壓器接入工頻電網(wǎng)用作電能輸出，控制繞組連接雙向PWM變頻器，通過雙向PWM變頻器、濾波器及變壓器與電網(wǎng)連接用作交流勵(lì)磁。所述控制繞組為開繞組結(jié)構(gòu)，即控制繞組不作星形或角形連接，其6個(gè)端子全部打開引出。應(yīng)用于上述的復(fù)合轉(zhuǎn)子開繞組無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的復(fù)合轉(zhuǎn)子開繞組無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于該發(fā)電機(jī)包括定子、轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸，所述定子上嵌放兩套極數(shù)不同的繞組，即功率繞組和控制繞組，極數(shù)分別為2pv和2/7。，控制繞組端設(shè)計(jì)為開繞組結(jié)構(gòu)；所述轉(zhuǎn)子采用(2/7p+2/7。)極徑向疊片磁障和短路籠條復(fù)合式新型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子疊片沿徑向疊壓；所述轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)子之間安裝有鋼套，鋼套通過轉(zhuǎn)軸上的定位銷與轉(zhuǎn)軸固定在一起。功率繞組通過并網(wǎng)開關(guān)及變壓器接入工頻電網(wǎng)用作電能輸出，控制繞組連接雙向PWM變頻器，通過雙向PWM變頻器、濾波器及變壓器與電網(wǎng)連接用作交流勵(lì)磁，所述控制繞組為開繞組結(jié)構(gòu)，即控制繞組不作星形或角形連接，其6個(gè)端子全部打開引出。本實(shí)用新型的有益效果是無刷雙饋發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子采用徑向疊片磁障和短路籠條復(fù)合式結(jié)構(gòu)，在進(jìn)一步改善轉(zhuǎn)子磁耦合能力的同時(shí)，還可有效降低氣隙磁場(chǎng)諧波和損耗，提高發(fā)電機(jī)的功率密度和運(yùn)行性能，該種新型復(fù)合轉(zhuǎn)子具有結(jié)構(gòu)新穎、工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、機(jī)械強(qiáng)度高、運(yùn)行可靠、結(jié)構(gòu)模塊化、便于產(chǎn)業(yè)化等方面的顯著優(yōu)勢(shì)。無刷雙饋發(fā)電機(jī)控制繞組端設(shè)計(jì)為開繞組結(jié)構(gòu)，變頻器采用雙端供電式級(jí)聯(lián)型多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可改善風(fēng)電系統(tǒng)的故障冗余能力，使控制方式更為靈活，與常規(guī)三相電壓源逆變器相比具有更好的性能，且開關(guān)頻率較低，所需變頻器容量更小。勵(lì)磁控制方式采用直接功率控制方法來實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤控制，該種控制方法不依賴于發(fā)電機(jī)的任何參數(shù)，具有很強(qiáng)的魯棒性；由于是直接對(duì)無刷雙饋發(fā)電機(jī)的有功功率和無功功率進(jìn)行獨(dú)立控制，因此其控制器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，計(jì)算量較??；該種控制方法只需要獲得控制繞組磁鏈所在扇區(qū)的信息，而這一信息可通過檢測(cè)出的功率繞組無功功率獲得，很好地解決了磁鏈觀測(cè)器對(duì)參數(shù)敏感導(dǎo)致控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)性差的問題。

圖1為本實(shí)用新型無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型復(fù)合轉(zhuǎn)子開繞組無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型復(fù)合轉(zhuǎn)子開繞組無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)另一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型新型無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制繞組開繞組結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型新型開繞組無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)直接功率控制系統(tǒng)原理示意圖。圖6為本實(shí)用新型兩相靜止而參考坐標(biāo)系中的磁鏈?zhǔn)噶筷P(guān)系圖。圖7為本實(shí)用新型控制繞組開關(guān)電壓矢量及扇區(qū)示意圖。圖8為本實(shí)用新型有功功率和無功功率的滯環(huán)比較控制原理示意圖。[0022]附圖標(biāo)記說明1.風(fēng)力機(jī)；2·無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)；3·功率繞組；4·控制繞組；5·并網(wǎng)開關(guān)；6.變壓器；7.電網(wǎng)；8.定子；9.轉(zhuǎn)子；10.鋼套；11.轉(zhuǎn)軸；12.機(jī)殼；13.導(dǎo)磁層；14.隔磁層；15.導(dǎo)電籠條；16.級(jí)聯(lián)型多電平逆變器；17.三端雙向交流開關(guān)；18.滯環(huán)比較器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行具體說明如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種復(fù)合轉(zhuǎn)子開繞組無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)直接功率控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括風(fēng)力機(jī)1、無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)2、雙向PWM變頻器及中央處理器；風(fēng)力機(jī)I通過增速箱連接至無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)2，無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)2 —方面連接至雙向PWM變頻器，另一方面通過并網(wǎng)開關(guān)5連接至變壓器6，再一方面依次通過電壓電流信號(hào)檢測(cè)單元及輸入量單元連接至中央處理器；雙向PWM變頻器通過濾波器連接至變壓器6，變壓器6接至電網(wǎng)7。中央處理器上還連接有中央監(jiān)控系統(tǒng)和人機(jī)界面。雙向PWM變頻器采用雙端供電式級(jí)聯(lián)型多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所述雙向PWM變頻器采用雙端供電式級(jí)聯(lián)型多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí)無刷雙饋發(fā)電機(jī)控制繞組開繞組兩端分別由兩個(gè)多電平逆變器直接供電，形成一種級(jí)聯(lián)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)2包括定子8、轉(zhuǎn)子9和轉(zhuǎn)軸11，所述定子上嵌放兩套極數(shù)不同的繞組，即功率繞組3和控制繞組4，極數(shù)分別為2pv和2/7。，控制繞組端設(shè)計(jì)為開繞組結(jié)構(gòu)；所述轉(zhuǎn)子采用(2/7p+2/7。)極徑向疊片磁障和短路籠條復(fù)合式新型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子疊片沿徑向疊壓；所述轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)子之間安裝有鋼套10，鋼套通過轉(zhuǎn)軸上的定位銷與轉(zhuǎn)軸固定在一起。功率繞組通過并網(wǎng)開關(guān)5及變壓器6接入工頻電網(wǎng)用作電能輸出，控制繞組連接雙向PWM變頻器，通過雙向PWM變頻器、濾波器及變壓器與電網(wǎng)連接用作交流勵(lì)磁。所述控制繞組為開繞組結(jié)構(gòu)，即控制繞組不作星形或角形連接，其6個(gè)端子全部打開引出。另外，本實(shí)用新型還提供一種復(fù)合轉(zhuǎn)子開繞組無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)如上所述，包括定子8、轉(zhuǎn)子9和轉(zhuǎn)軸11，所述定子上嵌放兩套極數(shù)不同的繞組，即功率繞組3和控制繞組4，極數(shù)分別為2Pv和2/7。，控制繞組端設(shè)計(jì)為開繞組結(jié)構(gòu)；所述轉(zhuǎn)子采用{2p+2pc)極徑向疊片磁障和短路籠條復(fù)合式新型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子疊片沿徑向疊壓；所述轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)子之間安裝有鋼套10，鋼套通過轉(zhuǎn)軸上的定位銷與轉(zhuǎn)軸固定在一起。功率繞組通過并網(wǎng)開關(guān)5及變壓器6接入工頻電網(wǎng)用作電能輸出，控制繞組連接雙向PWM變頻器，通過雙向PWM變頻器、濾波器及變壓器與電網(wǎng)連接用作交流勵(lì)磁，所述控制繞組為開繞組結(jié)構(gòu)，即控制繞組不作星形或角形連接，其6個(gè)端子全部打開引出。具體的說圖1為本實(shí)用新型無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。風(fēng)力機(jī)I通過增速箱與無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)2連接，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)2旋轉(zhuǎn)。無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)2的功率繞組3通過并網(wǎng)開關(guān)5和變壓器6與電網(wǎng)7連接，用作電能輸出；無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)2的控制繞組4通過雙向PWM變頻器、濾波器和變壓器6也與電網(wǎng)7連接，用作交流勵(lì)磁。電壓電流信號(hào)檢測(cè)裝置為中央處理器提供輸入量，中央處理器與中央監(jiān)控系統(tǒng)和人機(jī)界面連接，并為驅(qū)動(dòng)電路提供信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)雙向PWM變頻器。圖2和圖3為本實(shí)用新型復(fù)合轉(zhuǎn)子開繞組無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的兩種結(jié)構(gòu)示意圖。轉(zhuǎn)軸11與轉(zhuǎn)子9之間安裝有由非導(dǎo)磁材料制成的鋼套10，轉(zhuǎn)子9外側(cè)有定子8，定子8外側(cè)有機(jī)殼12。定子8的鐵心上嵌放了兩套極數(shù)分別為8極和4極的獨(dú)立對(duì)稱繞組，即功率繞組3和控制繞組4，且均為雙層短距繞組，即一個(gè)槽內(nèi)嵌放四層繞組，功率繞組3在頂部，控制繞組4在底部。轉(zhuǎn)子9采用(/7p+/7。)極徑向疊片磁障和短路籠條復(fù)合式新型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)子疊片沿徑向疊壓，可以減少轉(zhuǎn)子鐵芯中的渦流損耗，提高發(fā)電機(jī)效率；轉(zhuǎn)子9上共有個(gè)凸極，相鄰兩凸極各二分之一部分共同組成一個(gè)疊片組，沿轉(zhuǎn)子9 一周由(/7p+/7。)個(gè)完全相同的疊片組構(gòu)成，這樣的對(duì)稱結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了僅加工一種疊片就可以組裝成整個(gè)轉(zhuǎn)子，因而大大減少了工藝成本，便于批量生產(chǎn)；疊片組上設(shè)置有導(dǎo)磁層13，相鄰兩凸極導(dǎo)磁層13上留有至少三層寬度相等的均勻隔磁層14，并保持各隔磁層14與導(dǎo)磁層13之間的寬度比例相同，導(dǎo)磁層13之間通過徑向連接筋相連，將各導(dǎo)磁層13連接為一個(gè)整體；隔磁層14采用環(huán)氧樹脂或者由其它耐高溫非導(dǎo)磁材料填充，并設(shè)計(jì)成均勻?qū)挾?，且為多個(gè)隔磁層，其目的是為了增大交軸磁阻，減少直軸磁阻，便于磁通沿著有利于磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換的趨勢(shì)流通，加入隔磁層14后，其磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換能力明顯提高，而且隔磁層數(shù)越多，效果就越明顯，但隔磁層很多時(shí)，其成本又加速增大，因此隔磁層應(yīng)選擇為合適層數(shù)；凸極中心線處放置導(dǎo)電籠條15，轉(zhuǎn)子一周共放置(pv+p)根導(dǎo)電籠條15，采用分層設(shè)計(jì)，其目的是為了克服感應(yīng)電流的集膚效應(yīng)；導(dǎo)電籠條15的兩端用導(dǎo)電圓環(huán)壓緊，實(shí)現(xiàn)短路連接，這些導(dǎo)電籠條與端部短路圓環(huán)一起統(tǒng)稱為短路籠條。這樣就形成了徑向疊片磁障和短路籠條復(fù)合式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，該種轉(zhuǎn)子根據(jù)隔磁層的形狀可分為兩類:U形徑向疊片磁障和短路籠條復(fù)合式轉(zhuǎn)子(圖2)和弧形徑向疊片磁障和短路籠條復(fù)合式轉(zhuǎn)子(圖3)。圖4為本實(shí)用新型新型無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制繞組開繞組結(jié)構(gòu)示意圖。無刷雙饋發(fā)電機(jī)的控制繞組4全 部打開，不做星形或角形連接，即將發(fā)電機(jī)控制繞組4的6個(gè)端子全部引出，形成開繞組結(jié)構(gòu)。圖5為本實(shí)用新型新型開繞組無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)直接功率控制系統(tǒng)控制方法示意圖，其中，r為風(fēng)速為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速W為有功功率W為無功功率為電壓為電流；sector_^c表示控制繞組4磁鏈所在的扇區(qū)；Δ表示對(duì)應(yīng)量的誤差值；上標(biāo)*表示對(duì)應(yīng)量的給定值；下標(biāo)P和c分別表示功率繞組3和控制繞組4對(duì)應(yīng)的量；下標(biāo)表示對(duì)應(yīng)量在三相靜止坐標(biāo)系中的軸分量；下標(biāo)而表示對(duì)應(yīng)量在兩相靜止而坐標(biāo)系中的軸分量。無刷雙饋發(fā)電機(jī)的控制繞組4為開繞組結(jié)構(gòu)，其6個(gè)端子全部打開引出，由兩個(gè)多電平逆變器分別與繞組兩端相連，同時(shí)為控制繞組4供電，形成雙端供電式級(jí)聯(lián)型多電平逆變器16拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。系統(tǒng)勵(lì)磁控制方式采用直接功率控制方法來實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤控制，其控制思想是根據(jù)無刷雙饋發(fā)電機(jī)功率繞組3的有功功率產(chǎn)和無功功率^的誤差信號(hào)和以及控制繞組4的磁鏈所在扇區(qū)信息(sectoi^ V。)來重新制定開關(guān)電壓矢量選擇表，通過適當(dāng)選擇開關(guān)電壓矢量來直接獨(dú)立控制無刷雙饋發(fā)電機(jī)的有功功率/^和無功功率認(rèn)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤控制。[0040]建立無刷雙饋發(fā)電機(jī)的機(jī)械功率平衡方程如下
權(quán)利要求1.復(fù)合轉(zhuǎn)子開繞組無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)主要包括風(fēng)力機(jī)(I)、無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)(2)、雙向PWM變頻器及中央處理器；風(fēng)力機(jī)(I)通過增速箱連接至無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)(2)，無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)(2)—方面連接至雙向PWM變頻器，另一方面通過并網(wǎng)開關(guān)(5)連接至變壓器(6)，再一方面依次通過電壓電流信號(hào)檢測(cè)單元及輸入量單元連接至中央處理器；雙向PWM變頻器通過濾波器連接至變壓器(6)，變壓器(6)接至電網(wǎng)(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合轉(zhuǎn)子開繞組無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:中央處理器上還連接有中央監(jiān)控系統(tǒng)和人機(jī)界面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合轉(zhuǎn)子開繞組無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:雙向PWM變頻器采用雙端供電式級(jí)聯(lián)型多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所述雙向PWM變頻器采用雙端供電式級(jí)聯(lián)型多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí)無刷雙饋發(fā)電機(jī)控制繞組開繞組兩端分別由兩個(gè)多電平逆變器直接供電，形成一種級(jí)聯(lián)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合轉(zhuǎn)子開繞組無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)(2)包括定子(8)、轉(zhuǎn)子(9)和轉(zhuǎn)軸(11)，所述定子上嵌放兩套極數(shù)不同的繞組，即功率繞組(3)和控制繞組(4)，極數(shù)分別為2/^和2/7。，控制繞組端設(shè)計(jì)為開繞組結(jié)構(gòu)；所述轉(zhuǎn)子采用(2/7p+2/7。)極徑向疊片磁障和短路籠條復(fù)合式新型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子疊片沿徑向疊壓，轉(zhuǎn)子凸極中心線處放置導(dǎo)電籠條，導(dǎo)電籠條的兩端用導(dǎo)電圓環(huán)壓緊以實(shí)現(xiàn)短路連接，形成短路籠條；所述轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)子之間安裝有鋼套(10)，鋼套通過轉(zhuǎn)軸上的定位銷與轉(zhuǎn)軸固定在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合轉(zhuǎn)子開繞組無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:功率繞組通過并網(wǎng)開關(guān)(5)及變壓器(6)接入工頻電網(wǎng)用作電能輸出，控制繞組連接雙向PWM變頻器，通過雙向PWM變頻器、濾波器及變壓器與電網(wǎng)連接用作交流勵(lì)磁。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合轉(zhuǎn)子開繞組無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述控制繞組為開繞組結(jié)構(gòu)， 即控制繞組不作星形或角形連接，其6個(gè)端子全部打開引出。
7.應(yīng)用于權(quán)利要求中的復(fù)合轉(zhuǎn)子開繞組無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的復(fù)合轉(zhuǎn)子開繞組無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于:該發(fā)電機(jī)包括定子(8)、轉(zhuǎn)子(9)和轉(zhuǎn)軸(11)，所述定子上嵌放兩套極數(shù)不同的繞組，即功率繞組(3)和控制繞組(。，極數(shù)分別為^^和^^控制繞組端設(shè)計(jì)為開繞組結(jié)構(gòu)；所述轉(zhuǎn)子采用(2/7p+2/7。)極徑向疊片磁障和短路籠條復(fù)合式新型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子疊片沿徑向疊壓；所述轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)子之間安裝有鋼套(10)，鋼套通過轉(zhuǎn)軸上的定位銷與轉(zhuǎn)軸固定在一起。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于:功率繞組通過并網(wǎng)開關(guān)(5)及變壓器(6)接入工頻電網(wǎng)用作電能輸出，控制繞組連接雙向PWM變頻器，通過雙向PWM變頻器、濾波器及變壓器與電網(wǎng)連接用作交流勵(lì)磁，所述控制繞組為開繞組結(jié)構(gòu)，即控制繞組不作星形或角形連接，其6個(gè)端子全部打開引出。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種復(fù)合轉(zhuǎn)子開繞組無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)主要包括風(fēng)力機(jī)、無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)、雙向PWM變頻器及中央處理器；風(fēng)力機(jī)通過增速箱連接至無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)，無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)一方面連接至雙向PWM變頻器，另一方面通過并網(wǎng)開關(guān)連接至變壓器，再一方面依次通過電壓電流信號(hào)檢測(cè)單元及輸入量單元連接至中央處理器；雙向PWM變頻器通過濾波器連接至變壓器，變壓器接至電網(wǎng)。本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、運(yùn)行性能和風(fēng)電轉(zhuǎn)換效率高的復(fù)合轉(zhuǎn)子開繞組無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)直接功率控制系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H02K3/28GK202917993SQ201220638398
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者金石, 張鳳閣, 王秀平, 朱連成, 賈廣隆, 范士博, 王代睿 申請(qǐng)人:沈陽工業(yè)大學(xué)